XK5025型數(shù)控立銑床自動換刀裝置設(shè)計說明書.doc

XK5025型數(shù)控立銑床自動換刀裝置設(shè)計目錄1概述31.1課題背景31.2課題內(nèi)容31.3課題的意義41.4課題的創(chuàng)新點(diǎn)42機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計的基本任務(wù)與要求42.1設(shè)計任務(wù)52.2畢業(yè)設(shè)計基本要求53刀庫的設(shè)計53.1確定刀庫容量53.2確定刀庫形式63.3刀庫結(jié)構(gòu)設(shè)計73.4初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)距及選定電機(jī)83.4.1初選電動機(jī)與降速傳動裝置83.4.2初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)距83.5刀庫轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的普通圓柱蝸桿傳動的設(shè)計83.6刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的校核103.7花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計算143.8夾緊機(jī)構(gòu)插銷剪切強(qiáng)度的校核153.9確定刀具的選擇方式153.10刀庫的定位與刀具的松夾154刀具交換裝置的設(shè)計164.1確定換刀機(jī)械手形式174.2換刀機(jī)械手的工作原理194.3機(jī)械手的自動換刀過程的動作順序214.4機(jī)械手回轉(zhuǎn)軸4上的齒輪齒條設(shè)計214.5自動換刀裝置的相關(guān)技術(shù)要求224.5.1主軸準(zhǔn)停裝置244.5.2換刀機(jī)械手的安裝與調(diào)試244.6自動換刀程序的編制245夾具設(shè)計研資料究原始245.1擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案245.2確定工件的定位方式及夾具體元件的材料255.3工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置265.4機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片306.致謝33參考文獻(xiàn)書目341概述11課題背景現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)極其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動化工廠（FA）、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改善著人類的生產(chǎn)和生活方式。工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)聯(lián)合國歐洲委員會（UNECE）和國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）的統(tǒng)計，世界機(jī)器人市場前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長的良好勢頭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度較快，年增長率平均在10%左右。2004年增長率達(dá)到闖記錄的20%。其中，亞洲機(jī)器人增長幅度最為突出，高達(dá)43%。在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的。工業(yè)機(jī)械手的是從工業(yè)機(jī)器人中分支出來的。其特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)具有準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力。機(jī)械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機(jī)器，它有多個自由度，可用來搬運(yùn)物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動-傳動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控系統(tǒng)五部分組成。驅(qū)動-傳動機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)是相輔相成的，在驅(qū)動系統(tǒng)中可以分：機(jī)械式、電氣式、液壓式和復(fù)合式，其中液壓操作力最大。本課題是立式機(jī)床上專用于工件和零件的夾持和自動運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置，其運(yùn)動自由度多，且有嚴(yán)格的動作順序要求、用液壓驅(qū)動可實(shí)現(xiàn)動作自動循環(huán)，利于自動化和高效率等要求。12課題內(nèi)容本課題的基本內(nèi)容是：1）功能原理方案分析2）液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計3）液壓系統(tǒng)的計算4）油箱與執(zhí)行元件工作圖設(shè)計5）編寫計算說明書13課題的意義本課題所研究的立式機(jī)床的裝夾裝置屬于工業(yè)機(jī)器人這一范疇，對它的研究實(shí)際上就是對工業(yè)機(jī)器人的研究?，F(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)極其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動化工廠（FA）、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約原材料以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改善著人類的生產(chǎn)和生活方式。隨著加工行業(yè)在我國的迅速發(fā)展，各行各業(yè)的自動化裝備水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常常配有機(jī)械手，以提高生產(chǎn)效率，代替工人完成惡劣環(huán)境下危險、繁重的勞動。14課題的創(chuàng)新點(diǎn)采用手動換向閥變換夾持方式，既可以雙夾持也可以單夾持。2機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計的基本任務(wù)與要求2.1、設(shè)計任務(wù)（1）設(shè)計一個中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程；（2）設(shè)計一個專